一輪考點(diǎn)復(fù)習(xí)學(xué)案第十一章第二節(jié)變壓器

第二節(jié)變壓器1．變壓器的構(gòu)造：變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的。一個(gè)線圈跟電源連接，叫原線圈(也叫初級(jí)線圈)；另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈(也叫次級(jí)線圈)，兩個(gè)線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。2．原理：電流通過(guò)原線圈時(shí)在鐵芯中激發(fā)磁場(chǎng)，由于電流大小方向在不斷的變化，鐵芯中的磁場(chǎng)也在不斷變化。變化的磁場(chǎng)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以盡管兩個(gè)線圈之間沒(méi)有導(dǎo)線相連，副線圈也能夠輸出電流?；ジ鞋F(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)3．不考慮一切耗損(如能耗磁耗)問(wèn)題的變壓器叫做理想變壓器。4．在理想變壓器中，如果原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，電壓分別為U1和U2，電流分別為I1和I2，則eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)。5．理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，且變壓器不改變交流電的頻率。例1如下圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，原線圈兩端的交變電壓為u＝20eq\r(2)sin100πtV。氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開(kāi)始發(fā)光，下列說(shuō)法中正確的有()A．開(kāi)關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100HzB．開(kāi)關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100VC．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，電壓表的示數(shù)變大D．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，變壓器的輸出功率不變【解析】A選項(xiàng)：交變電壓的頻率為f＝eq\f(100π,2π)＝50Hz，一個(gè)周期內(nèi)電壓兩次大于100V，即一個(gè)周期內(nèi)氖泡能兩次發(fā)光，所以其發(fā)光頻率為100Hz，A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)：由交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知，原線圈兩端電壓的有效值為U1＝eq\f(20\r(2),\r(2))V＝20V，由eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)得副線圈兩端的電壓為U2＝100V，電壓表的示數(shù)為交流電的有效值，B選項(xiàng)正確。C選項(xiàng)：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前后，輸入電壓不變，變壓器的電壓比不變，故輸出電壓不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：斷開(kāi)后，電路消耗的功率減小，輸出功率決定輸入功率，D選項(xiàng)錯(cuò)誤，選AB。例2(多選)如圖所示，將額定電壓為60V的用電器，通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上。閉合開(kāi)關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220V和2.2A。以下判斷正確的是()A．變壓器輸入功率為484WB．通過(guò)原線圈的電流的有效值為0.6AC．通過(guò)副線圈的電流的最大值為2.2AD．變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶3【解析】變壓器的輸入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60W＝132W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(220V,60V)＝eq\f(11,3)，選項(xiàng)D正確；由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(3,11)×2.2A＝0.6A，選項(xiàng)B正確；根據(jù)I＝eq\f(Im,\r(2))得通過(guò)副線圈的電流的最大值I2m＝eq\r(2)I2＝eq\f(11,5)eq\r(2)A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽D1．(多選)對(duì)于理想變壓器，下列說(shuō)法中正確的是()A．原線圈的輸入功率隨著副線圈的輸出功率增大而增大B．原線圈的輸入電流隨著副線圈的輸出電流減少而增大C．原線圈的電壓不隨副線圈的輸出電流變化而變化D．當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電壓也為零2．如圖所示M為理想變壓器，電源電壓不變，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)頭P向上移動(dòng)時(shí)，讀數(shù)發(fā)生變化的電表是()A．A1 B．V1C．V2 D．四個(gè)表都發(fā)生變化3．一個(gè)理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，正常工作時(shí)輸入和輸出的電壓、電流、功率分別為U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＜n2，則()A．U1>U2，P1<P2 B．P1＝P2，I1<I2C．U1>U2，P1>P2 D．P1>P2，I1>I24．(多選)如圖所示，理想變壓器的輸入端電壓u＝311sin100πt(V)，原副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝10∶1；若圖中電流表讀數(shù)為2A，則()A．電壓表讀數(shù)為220VB．電壓表讀數(shù)為22VC．變壓器輸出功率為44WD．變壓器輸出功率為440W5．(多選)如圖所示，在繞制變壓器時(shí)，某人誤將兩個(gè)線圈繞在圖示變壓器的鐵芯的左右兩個(gè)臂上，當(dāng)通以交流電時(shí)，每個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過(guò)另一個(gè)線圈，另一半通過(guò)中間的臂，已知線圈1、2的匝數(shù)之比n1∶n2＝2∶1，在不接負(fù)載的情況下()A．當(dāng)線圈1輸入電壓220V，線圈2輸出電壓為110VB．當(dāng)線圈1輸入電壓220V，線圈2輸出電壓為55VC．當(dāng)線圈2輸入電壓為110V時(shí)，線圈1電壓為220VD．當(dāng)線圈2輸入電壓為110V時(shí)，線圈1電壓為110V6．(多選)如圖所示為兩個(gè)互感器，在圖中圓圈內(nèi)a、b表示電表，已知電壓比為100∶1，電流比為10∶1，電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為10A，則()A．a(chǎn)為電壓表，b為電流表B．a(chǎn)為電流表，b為電壓表C．線路輸送電功率是2200WD．線路輸送電功率是2.2×106W7．(多選)如圖甲所示，在直鐵棒上有兩個(gè)線圈，線圈n1＝20匝，n2＝400匝，原線圈輸入電壓u1隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，則()A．電壓表讀數(shù)為200eq\r(2)VB．電壓表讀數(shù)為200VC．副線圈交流電的周期為0.02sD．滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，則電路輸入功率變大8．(多選)圖(a)左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R＝55Ω，、為理想電流表和電壓表。若原線圈接入如圖(b)所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，下列表述正確的是()A．電流表的示數(shù)為2AB．原、副線圈匝數(shù)比為1∶2C．電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D．原線圈中交變電壓的頻率為100Hz9．如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1，兩個(gè)副線圈匝數(shù)分別為n2和n3。原、副線圈兩端電壓分別為U1、U2、U3，原、副線圈中電流分別為I1、I2、I3，下列關(guān)于這些物理量的關(guān)系中正確的是()①eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)；eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)②I1∶I2＝n2∶n1;I1∶I3＝n3∶n1③n1I1＝n2I2＋n3I3④I1U1＝I2U2＋I(xiàn)3U3A．①②④ B.①②③C．①③④ D．②③④1．一個(gè)正常工作的理想變壓器的原、副線圈中，下列哪個(gè)物理量不一定相等()A．交流的頻率 B．電流的有效值C．電功率 D．磁通量變化率2．(2015·新課標(biāo)1)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()A．U＝66V，k＝eq\f(1,9) B．U＝22V，k＝eq\f(1,9)C．U＝66V，k＝eq\f(1,3) D．U＝22V，k＝eq\f(1,3)3．(多選)(2018·書(shū)生中學(xué)月考改編)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，電壓表和電流表均為理想交流電表，R為副線圈的負(fù)載電阻．現(xiàn)在原線圈a、b兩端加上交變電壓u，其隨時(shí)間變化的規(guī)律u＝220eq\r(2)sin100πtV，則()A．副線圈中產(chǎn)生的交變電流頻率為50HzB．電壓表的示數(shù)為22eq\r(2)VC．若電流表示數(shù)為0.1A，則原線圈中的電流為1AD．若電流表示數(shù)為0.1A，則1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為132J4．一理想變壓器的副線圈為200匝，輸出電壓為10V，則鐵芯內(nèi)的磁通量變化率的最大值為()A．0.07Wb/s B．5Wb/sC．7.05Wb/s D．14.1Wb/s5．如圖所示，理想變壓器初、次線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝2∶1，且分別接有完全相同的純電阻，電源的電壓U，則次級(jí)線圈的輸出電壓為()A.eq\f(U,2) B.eq\f(U,3)C.eq\f(2U,5) D.eq\f(3U,4)6．(2015·天津)(多選)如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()A．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B．保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小7．(2015·安徽)如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一個(gè)位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A。則下列說(shuō)法正確的是()A．電壓表V1示數(shù)增大B．電壓表V2、V3示數(shù)均增大C．該變壓器起升壓作用D．變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng)8．(多選)在家用交流穩(wěn)壓器中，變壓器的原、副線圈都有多個(gè)抽頭(如圖)，當(dāng)變壓器輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，可調(diào)節(jié)抽頭轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K1、K2的位置，使輸出電壓穩(wěn)定在220V。今發(fā)現(xiàn)輸入電壓低于220V，下列調(diào)節(jié)正確的是()A．K1下移 B．K2上移C．K2下移，K1上移 D．K1下移，K2上移9．如圖所示的兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí)，測(cè)得c、d間與g、h間的電壓均為110V。若分別在c、d與g、h的兩端加上110V的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為()A．220V,220V B．220V,110VC．110V,110V D．220V,010．如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有R＝55